时滞依赖非线性广义系统鲁棒非脆弱H∞控制

针对状态和输入控制同时具有时滞依赖的不确定广义非线性系统,研究了鲁棒非脆弱H∞控制器的设计问题。假定其中的不确定性是范数有界的,并且系统的状态是完全可测的。通过构造广义Lyapunov函数,给出了使该非线性广义系统二次稳定的充分条件和非脆弱H∞控制器的存在条件。这些条件都是以线性矩阵不等式的形式给出的,当这些条件可解时,就可得到非线性广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制器。最后,用数值算例及仿真验证了所给方法的有效性。     

量化及随机丢包情形下NCSs的故障检测

研究了具有量化及随机丢包的网络化控制系统的故障检测问题。通过以观测为基础的故障检测滤波器作为残差产生机制,将故障检测滤波器的设计问题转化为H∞模型匹配的问题,同时将量化引入的误差转化成模型不确定性问题。利用李亚普诺夫函数方法,可得到观测误差系统的指数均方稳定性及相对残差的H∞扰动水平,通过解线性矩阵不等式可以得到相应问题的解。仿真结果显示了所提出方法的有效性。     

通讯受限不确定网络化控制系统鲁棒H∞滤波

针对一类通讯受限的不确定网络控制系统,结合切换Lyapunov函数和参数依赖Lya-punov函数方法,提出了一种基于模态切换构造的鲁棒H∞滤波器设计方法。通过引入两个附加的松弛矩阵使Lyapunov矩阵和系统矩阵分离,得到了一个新的具有更低保守性的鲁棒H∞性能判据,并基于该判据给出了系统的鲁棒H∞滤波器的设计方法。设计的滤波器不但保证闭环系统的二次稳定性,同时使误差系统的H∞范数小于一个给定的衰减水平γ。当将其应用于具有凸多面体不确定性的网络控制系统时可以得到与系统不确定性相关联的Lyapunov函数,有效降低了设计的保守性。数值算例验证了本文所提出的算法的有效性。     

离散广义分段仿射系统弹性H∞滤波器的设计

为消除未知情况下外部干扰和测量噪声对控制系统性能的不利影响,以一类参数不确定性体现为范数有界形式的离散广义分段仿射系统为模型,研究具有H∞性能指标渐近稳定弹性滤波器的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计弹性滤波器构成的滤波误差动态系统满足鲁棒H∞性能指标的反馈控制器设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有H∞性能的反馈控制器增益和渐近稳定弹性滤波器的待定系统矩阵,仿真结果证明了所提设计方法的有效性。     

主动悬架非脆弱H2/广义H2静态输出反馈最优控制

针对悬架系统参数和控制器同时存在摄动的问题,研究主动悬架非脆弱H2/广义H2静态输出反馈最优控制问题,并以双矩阵不等式组的形式给出非脆弱H2/广义H2控制器的存在条件和设计方法.将单一的悬架动行程作为反馈信号,以半车模型为例设计非脆弱主动悬架,并从频域和时域进行全面分析.结果表明,非脆弱主动悬架具有良好的鲁棒性和非脆弱...     

离散时间切换系统在丢失测量下的异步H_∞滤波

针对离散时间切换系统研究输出测量具有丢失的情形下切换系统的异步H∞滤波问题.传感器的丢失测量满足伯努利分布,丢失的概率是已知的常数.利用切换Lyapunov泛函和平均驻留时间的方法,对给定的丢失测量在H∞意义下以线性矩阵不等式的形式给出滤波误差系统指数均方稳定的充分条件,并设计了一个指数均方稳定的H∞滤波器.最后通过一个仿真实例证明了所给方法的有效性.     

具有输出时滞的随机系统的非脆弱保成本控制

以一类状态和控制输出多时滞的不确定随机系统为研究对象,综合考虑非脆弱和保成本两种控制方法的优点,研究系统的非脆弱保成本控制和非脆弱H∞保成本控制问题.运用LyapunovKrasovskii泛函方法,设计了有记忆时滞的状态反馈控制器,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出控制器存在的充分条件,并给出有记忆控制器的设计方法;最后通过数值算例验证了结论的有效性.     

带有不确定项的非线性离散时滞系统H∞模糊滤波器设计

基于T-S模糊模型方法,研究了带有不确定项的非线性离散时滞系统H∞模糊滤波器设计问题。通过构造新的Lyapunov泛函,并结合自由权矩阵技术,提出了一种滤波器设计的新方法。利用线性矩阵不等式（LMI）的可解性,给出了H∞模糊滤波器存在的充分条件并且满足预先设定的H∞性能指标。数值例子验证了所提方法的有效性和优越性。     

动态时滞系统的基于观测器的H∞非脆弱控制

讨论了一类时滞系统的基于观测器的H∞非脆弱控制问题。基于Lyapunov稳定性理论,通过选择适当的Lyapunov泛函,并用线性矩阵不等式（LMI）最优化途径解决了这类H∞非脆弱控制问题,给出了系统能稳和H∞非脆弱控制的时滞依赖条件,最后用数值例子验证了结论的有效性。     

不确定随机时滞系统的鲁棒H∞滤波

针对具有凸多面体不确定性且扰动可抽象为一维布朗运动的随机时滞系统,利用李雅普诺夫稳定性理论推导出使随机不确定时滞系统渐近稳定且鲁棒L1/H∞滤波器存在的充分条件,将其表达成线性矩阵不等式（组）的形式,再利用Schur补引理对其进行转化,完成鲁棒H∞滤波器的设计,通过标准的数值软件进行求解。仿真结果验证了针对随机不确定时滞系统,所提出滤波器设计方法的有效性。     

时滞离散LPV系统的鲁棒故障检测与分离

研究了一类具有时变时滞的离散线性参数变化系统的故障检测与分离问题,基于依赖于时变参数的滤波器构造残差产生系统,利用H∞控制理论将故障检测滤波器的设计归结为H∞滤波问题.所设计的滤波器能保证残差信号和故障信号之间的误差最小,且残差信号对控制输入、外界扰动信号具有鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术得到了此类系统鲁棒故障检测滤波器存在的充分条件.数值仿真表明所提方法是可行的.     

不确定广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制

针对不确定广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制问题,对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形采用线性矩阵不等式方法研究其充分条件,并设计满足要求的鲁棒非脆弱混合H2／H∞状态反馈控制器,使得闭合系统在满足H∞性能的前提下极小化H2范数的上界。     

非线性时滞系统的H_∞模糊滤波器设计

研究了非线性时滞系统的H∞模糊滤波器设计问题。基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,并结合自由权矩阵技术,提出了一种滤波器设计的新方法。根据线性矩阵不等式的可解性,给出了H∞模糊滤波器存在的充分条件。仿真例子验证了所提出方法的有效性。     

一类时滞LPV系统的鲁棒H∞滤波

在鲁棒H∞滤波理论的基础上,研究了一类具有随参数变化状态时滞的线性参数变化连续时间系统的鲁棒全阶H∞滤波问题.该系统的状态空间矩阵和时滞是实时可测且在闭集上变化的时变参数的确定函数.通过引入一个附加矩阵解除了系统矩阵与依赖于参数的李雅普诺夫函数之间的耦合,从而提出了更易于系统分析与综合的依赖于参数的H∞性能新准则.在此基础上,采用参数线性矩阵不等式方法推导了此类系统鲁棒全阶H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器的设计转化为一个凸优化的求解问题.所设计的滤波器能够保证相对于所有能量有界的外界扰动信号,滤波误差系统的H∞性能指标小于一定值.最后用数值仿真验证了所提出算法的可行性.文中所得结果可以推广到具有多重时滞的线性参数变化系统.     

网络化系统的分布式H_∞滤波

对网络化系统的分布式H∞滤波问题进行了研究.利用输入时滞方法对网络化分布式滤波系统建立了模型,模型中考虑了分布式滤波器之间离散信号传输的特点.与现有文献中对分布式滤波器之间采用连续信号传输的模型相比,采用离散信号传输的模型提高了系统的可行性.当分布式滤波器对应连通图为弱连通时,应用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论对滤波误差系统的H∞性能进行了分析,并通过线性矩阵不等式(LMI)技术给出了分布式H∞滤波器的设计方法.最后通过数值例子说明了所给方法的有效性.     

广义系统H∞容错控制器的设计

研究了一类广义系统基于状态反馈的H∞容错控制问题，运用线性矩阵不等式（LMI）给出了H∞容错控制器存在的充分必要条件，通过假设失效的执行器的输出信号是任意的能量有界干扰信号，将广义系统的H∞容错控制问题化为H∞控制问题，给出了该问题可解决性的充要条件H∞容错控制器可以通过解线性矩阵不等式（LMI）给出，因而具有数值易解性，最后，所给的设计例子说明了方法的有效性。     

时变采样周期网络控制系统混合H_2/H_∞动态输出反馈控制

针对网络化控制系统中出现的时变采样周期和时延现象,讨论混合鲁棒H2/H∞控制性能约束下的控制问题。先通过矩阵Jordan变换,将时变采样周期和时延的不确定性转变为系统参数的不确定性,建立离散时间凸多面体不确定系统模型;然后以线性矩阵不等式的形式,构建参数依赖Lyapunov函数,给出保证系统渐近稳定并满足混合鲁棒H2/H∞性能的动态输出反馈控制器存在的充分条件和控制器的具体参数。数值仿真结果表明所设计的控制器能够保持系统渐近稳定。     

一类大时滞非线性网络控制系统的非脆弱H∞鲁棒控制

针对一类大时滞不确定非线性网络控制系统,在控制器增益存在加性和乘性两种摄动形式时,分别设计了非脆弱H∞鲁棒控制器。首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型。然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了非脆弱H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标,而且当控制器增益参数变化时,系统性能指标同样能够满足要求。最后通过一个算例来验证所给结果的有效性。     

一类非线性不确定奇异时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类含参数不确定性和非线性扰动的奇异时滞系统,研究了状态反馈鲁棒H∞控制器的设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式处理方法,给出了系统H∞控制器存在的充分条件和设计方法。所设计的H∞控制器保证了对所有允许的不确定性,相应的闭环系统不仅达到广义二次稳定,而且满足给定的H∞性能指标。最后,通过数值算例说明了所给方法的有效性。     

不确定大系统分散鲁棒H∞控制的LMI方法

针对一类由N个子系统构成且存在参数不确定性的大系统，研究其分散鲁棒H∞控制器的设计方法．目标是分别设计状态反馈控制器和基于状态观测器的输出反馈控制器．使大系统在允许的参数不确定时鲁棒稳定，并且满足H∞性能指标．采用线性矩阵不等式(LMI)的方法，分别给出了状态反馈和输出反馈分散H∞控制器存在的充分条件，利用LMI控制工具箱可方便地求解．仿真结果表明了该方法的有效性和优越性．